甲基三氯硅烷改性三聚氰胺阻燃疏水泡沫的制备及其性能

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.230356

摘要/Abstract

摘要：

以软质三聚氰胺泡沫为基材，甲基三氯硅烷作为改性剂，使用化学气相沉积法成功制备得到包含二维聚硅氧烷涂层和三维多孔网络骨架结构的三聚氰胺改性泡沫。这种独特的结构赋予三聚氰胺改性泡沫优异的疏水、油水分离、吸油以及阻燃性能，其水接触角、吸油量、氧指数、热释放速率、热释放速率峰值和总热释放量下降比例分别可以达到104（°）、155.6 g/g、38.5%、57.4%、59.5%和31.1%。兼具独特结构、优异疏水和阻燃性能的三聚氰胺改性泡沫的设计制备，为今后多功能油水分离材料的设计以及处理油污问题的解决提供了一种新的途径。

关键词: 三聚氰胺泡沫, 聚硅氧烷涂层, 疏水, 阻燃性能

Abstract:

With the soft melamine foam as the base material and methyl trichlorosilane as the modifier， melamine modified foam containing two-dimensional polysiloxane coating and three-dimensional porous network framework structure was successfully prepared by chemical vapor deposition. This unique structure gave melamine modified foam excellent hydrophobic， oil-water separation， oil absorption and flame-retardant properties. The water contact angle， oil absorption， oxygen index reached 114（°）， 155.6 g/g and 38.5% and the heat release rate， peak heat release rate and total heat release decreased by 57.4%， 59.5% and 31.1%， respectively. The design and preparation of melamine modified foam with unique structure， excellent hydrophobic and flame-retardant properties provide a new way for the design of multifunctional oil-water separation materials and the solution of oil pollution problems in the future.

Key words: Melamine foam, Polysiloxane coating, Hydrophobic, Flame-retardant properties

中图分类号:

O631

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图/表 6

图1 三聚氰胺改性泡沫的制备流程

Fig.1 Preparation process of melamine modified foam

图2 MF和Si-MF泡沫的（A）FT-IR和（B）XPS谱图；（C）Si-MF泡沫的Si2p区域的XPS高分辨分谱

Fig.2 FT-IR （A） and XPS （B） spectra of MF and Si-MF foam；（C） XPS high resolution spectra of Si2p region of Si-MF foam

图3 （A、B）MF和（C、D）Si-MF泡沫的SEM图；（E-I）Si-MF泡沫的mapping图

Fig.3 SEM diagram of MF （A， B） and Si-MF （C， D） foam；（E-I） Mapping diagram of Si-MF foam

图4 （A） MF和（B） Si-MF泡沫的水接触角；（C） MF泡沫和甲基三氯硅烷作用机理

Fig.4 Water contact angle of （A） MF and （B） Si-MF foam；（C） Interaction mechanism between MF foam and methyl trichlorosilane

图5 Si-MF泡沫对（A-C）正庚烷-水混合体系和（D-F）二甲基亚砜-水混合体系的选择性吸油过程

Fig.5 Selective oil absorption process of Si-MF foam for （A-C） heptane-water mixed system and （D-F） dimethyl sulfoxide-water mixed system

图6 Si-MF泡沫的（A-C）吸油和（D-F）小火燃烧过程；（G、H）在微型量热下MF和Si-MF泡沫的热释放速率和总热释放量曲线

Fig.6 Oil absorption （A-C） and low fire combustion process （D-F） of Si-MF foam； Heat release rate and total heat release curves （G， H） in the microcalorimetry （MCC） test of MF and Si-MF foams

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